JP3626928B2

JP3626928B2 - Sheet feeding apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP3626928B2
Application number: JP2001322182A
Authority: JP
Inventors: 秀美井上; 悟松木; 秀俊木下
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003118874A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）に装着されるシート給送装置に関し、特に、供給されたシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備える画像形成装置内に着脱自在に構成されたシート自動供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、集積収納されたシートを給送するための給送部と給送部から給送されたシート上に文字または図形等を形成するための画像形成手段とを具備し、シートは、画像形成装置内に設けられたシート搬送経路内を給送部から画像形成手段へ向けて搬送される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、シート上の所定位置に画像形成を行うことにより画像形成品質を向上するため、シートを正確に位置決めするべく給送部から給送されるシートの側縁を搬送基準に合わせて整合させながら画像形成手段に供給するアライニング手段を備えた画像形成装置が実用に供されている。このようなアライニング手段を備えた画像形成装置の例が、特開平８−２０８０７号（米国特許第５４９４２７７号）において開示されている。
【０００４】
この公報に記載された装置は、画像形成装置内にシートを収納するカセットトレイを内蔵し、このカセットトレイ内に積層されたシートを画像形成部側へ供給するように構成されている。このようなカセットトレイのシート収納枚数は、通常２５０枚から５００枚程度であり、大量に且つ高速に画像形成処理を行う場合は、頻繁にシートの補給が必要となる。このため、大量のシートを収納可能なシート自動供給装置が要求される。
【０００５】
このような大容量のシート自動供給装置は、例えば、特許第２６２５０５７号（米国特許第５３６８２８５号）に示されるように、大量（一般に２０００枚から３０００枚程度）の積層シートを支持し昇降するペーパーデッキ（支持台）と、このペーパーデッキ上に積層されたシートを一枚づつ分離するとともに、画像形成装置側のレジストローラに供給する分離供給手段を備えている。
【０００６】
また、特開平１１−３０８８４号は、画像形成装置内に組み込んだ装置として、下流側の搬送ローラにシートが到達した後に上流側の中継ローラ対のローラ間を分離することにより、搬送経路下流側に配置されたローラの搬送時搬送負荷を軽減しようとした例を開示している。この中継ローラ対の分離は、一方のローラを揺動するレバーに取り付け、このレバーをソレノイドによって移動することによって行われている。
【０００７】
【この発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の大容量の自動給送装置を上記のアライニング手段を備えた画像形成装置に装着する場合はいくつかの問題点があった。
【０００８】
第１に、シート自動給送装置からシートを画像形成装置側のアライニング手段にシートが到達した後、シートを搬送基準に沿ってシート搬送方向と交差する方向にシートを移動することになるが、分離給送手段にシートがニップした状態であると、シートがシート搬送基準側にスムースに移動できなかった。特に、アライニング手段の般送力を強くすると搬送基準を乗り越えるかあるいは薄いシートの場合はシートの側縁が坐屈する恐れがあり、分離給送手段が圧接状態のままであると実質的に基準合わせができなかった。
【０００９】
第２に、画像形成装置側のシート搬送基準やアライニング手段を自動給送装置側に配置とすることも考えられるが、この場合にはシート給送装置の機構の複雑化とそれによる装置の大型化は避けられなかった。
【００１０】
第３に、上記のシート給送装置は、分離給送後に給送シートの先端を合わせるためのレジスト修正を画像形成装置装置で行っていたためにアライニング手段を設ける必要があり、この場合には画像形成装置本体が大型化せざるを得なかった。そのために、レジスト手段を削除すると、シートの修正をアライニング手段のみで行わなければならず、曲がりの大きいシートの場合はアライニング修正が適正に行われない場合が生じていた。
【００１１】
本発明は、アライニング手段を備えた画像形成装置にシート給送装置を装着しても、アライニング手段によるシートの基準位置合わせが確実に行われるようにした、簡易な機構によるシート給送装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、本発明は、シート給送装置側でレジスト修正を行い、シートを順次引き渡す場合において、シート搬送駆動とシートニップ状態又はシート開放状態の動作を簡易な機構で実現すると共に高速給送可能なシート給送装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、シート給送経路において設けられた給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にする第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継ローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にする第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、を具備し、シートの先端が前記中継ローラ対に到達した後に前記第１の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に切り替えることにより前記給送ローラと分離手段とをシート開放状態にし、シートの先端がシート搬送下流側の所定位置に到達した後に前記第２の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に切り換えることにより前記中継ローラ対をシート開放状態にすることを特徴とするシート給送装置を提供するものである。
【００１４】
これにより、本発明は、ローラ間においてシートを順次引き渡す場合にローラのシート送りのための駆動と当該ローラのシートニップ開放状態への作動を一つのモータによって行うことを可能にしたのである。これによって、例えば、シート給送装置からシート搬送方向の所定のシート搬送基準側にシートを整合するアライニング手段へのスムースなシート引渡しを簡易な機構で実現可能にしたのである。
【００１５】
このため、本発明においては、前記第１の圧接離間手段は、前記第１の駆動手段の逆方向回転の回転量に応じて、前記給送ローラと分離部材とがシートニップ状態又はシート開放状態を形成するように構成され、前記第２の圧接離間手段は、前記第２の駆動手段の逆方向回転の回転量に応じて、前記中継ローラ対がシートニップ状態又はシート開放状態を形成するように構成されている。
【００１６】
さらに、前記分離手段と前記中継ローラ対間のシート搬送経路においてシートの通過を検出する検出手段を設置し、前記検出手段がシート後端の通過を検出後、前記第１の駆動手段を逆方向に回転駆動することにより前記給送ローラと分離部材とをシートニップ状態に移行させる。これにより、次に給送されてくるシートをニップ可能にする。
【００１７】
本発明は、また、シート搬送方向の所定のシート搬送基準側にシートを整合するシートアライニング手段を有する画像形成装置本体に対してシートを供給するためのシート給送装置であって、積載されたシートを昇降可能に収納するシート収納手段と、前記シート収納手段からシートを繰り出すシート繰出手段と、シート給送経路において設けられた給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記シート繰出手段から繰り出されたシートを給送する給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にする第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継ローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にする第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、から構成されたことを特徴とするシート給送装置を提供するものである。ここで、前記シートアライニング手段は、搬送されるシートの片側側縁を前記シート搬送基準に対して片寄せしつつ搬送する搬送ローラを有し、前記シート自動給送装置は、当該シートアライニング手段を有する画像形成装置に対して着脱可能に構成される。
【００１８】
本発明は、さらに、積載収納されたシートを繰り出すシート給送装置を着脱可能に備えた画像形成装置であって、前記シート給送装置は、シート給送経路において設けられた給送ローラと該給送ローラに圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段において分離給送されたシートの給送方向を整えるレジスト修正後に、下流側のシート搬送ローラに対してシートを搬送するレジストローラ対と、正方向回転で前記給送ローラをシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラと分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にする第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記レジストローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記レジストローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にする第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、から構成されたことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシート給送装置を当該シート給送装置を具備する画像形成装置の実施の形態例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、画像形成装置（コピー装置）Ｈ内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置１（ａ）、（ｂ）の例を示す。図２は、シート給送装置１に収納されたシートを繰出しローラ８等のシート給送手段により１枚ずつ分離されてプリンタに給送する状態を示すものである。
【００２１】
画像形成装置Ｈは、装置本体Ｈの上部に画像情報に応じてレーザー光を走査するレーザースキャナ、画像プロセスユニット、転写ローラ、定着器、（何れも図示しない。）及び搬送ローラ９等で構成されたプリンタが形成されている。そして、装置Ｈ本体の下方にはシート給送装置１が形成されている。シート給送装置内１、２に収納されたシートＳは、図２に示すように繰出しローラ８を含む搬送手段により上記プリンタに所定のタイミングで搬送されるように構成されている。
【００２２】
図１（ａ）は、画像形成装置Ｈに複数のシート給送装置１、２ａ、２ｂ、が設けられている構成を示している。各シート給送装置１、２ａ、２ｂは各々独立して機能するように構成されている。シート給送装置１は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有する給送装置である。シート給送装置２ａ、２ｂは固定サイズのシートＳのシート給送装置２ａ、２ｂとして割り当てて使用するようにしてもよい。
【００２３】
そして、図１（ｂ）は、様々なサイズのシートが積載可能なシートサイズ検知手段を有するシート給送装置１のみで構成された画像形成装置Ｈである。複数のサイズのシートが積載可能なシート給送装置１だけで給送するため画像形成装置Ｈは図１（ａ）の装置に比べて小型化されている。
【００２４】
ここで、実施の形態例におけるシート給送装置１の構成及び動作について説明する。また、複数のシート給送装置１、２ａ、２ｂ、は画像形成装置Ｈに着脱可能に構成されており、例えば単一サイズのシートのみを大量に使用する時には、図１（ｂ）のみでよく、他のサイズもよく使用する場合には、図１（ａ）のような構成にすればよい。
【００２５】
シート給送装置１は、シート収納手段（シート収納カセット）１９と、シート収納手段１９内に設けられたシート支持台７と、シート収納手段１９をシート補充位置とシート給送位置間の移動経路において移動可能に支持する支持手段３０と、支持手段３０の一端にあってこれを固定するフレーム１０と、シート給送位置にあるシート収納手段１９内からシートを１枚づつ分離して繰り出す繰出しローラ８、給送ローラ４０、分離ローラ４１、レジストローラ対４２等のシート給送手段とで構成されている。
【００２６】
そして、シート収納手段１９内には、シートの幅方向を規制する図示しないシート規制手段と後端支持ガイド５が設けられている。
【００２７】
さらに、シート給送装置１は後端支持ガイド５と協働してシート収納手段１９に収納されたシートＳのサイズを検知するシートサイズ検知手段２０とで構成されている。
【００２８】
図３は、本発明に係るシート給送装置の例を示し、本シート収納手段１９がフレーム１０内からシート補充位置へと引き出される途中の状態を示す斜視図である。
【００２９】
フレーム１０に収納されているシート収納手段１９のフロントカバー１８に設けられた取っ手１７を持ち、手前に引き出すことでシート補充位置にシート収納手段１９（カセット）を移動することが出来る。その移動において、シート収納手段１９を支持している支持手段３０である支持レールは伸縮可能に構成されている。支持手段３０の一方の端はフレームに固定されている。
【００３０】
シート収納手段１９は支持手段３０の支持レールに案内されてシート補充位置に引き出されるのである。そして、シート収納手段１９がフレーム１０から引き出された状態でシートＳをシート収納手段１９に収納する。この時、本体フレームに設けられたシート検知手段２０及びリフトアップ駆動手段のカップリング１２はシート収納手段１９から分離している。
【００３１】
シート収納手段１９がシート補充位置に引き出された時の本体フレーム１０とシート収納手段１９との間に出来る空間がシート収納手段１９の移動経路となる。
【００３２】
図４は、シート収納手段１９がシート給送装置１のシート給紙位置に位置しており、シート収納手段１９内のシートサイズが検出される状態を示す斜視図である。
【００３３】
シート収納手段１９のシート給送位置への移動は、上記説明したシート補充位置にあるシート収納手段１９のフロントカバー１８を押してフレーム１０に押し込む。
シート収納手段１９のフロントカバー１８を押して本体装置のフレームに押し込むと、シート収納手段１９を支持している支持手段３０の支持レールが縮んでシート収納手段１９をシート給送位置に移動する。
【００３４】
シートサイズ検知手段２０は、フレーム内の移動経路内に入り込む位置に設けられている。そのため、シート収納手段１９が押し込まれてシート給送位置に位置した時、シートサイズ検知手段２０はシートの積載方向から見てシート収納手段１９及び移動経路と重なり合う位置に配置されている。
【００３５】
その時、シート後端規制ガイド５の一端に設けられたレバー押当部はシートサイズ検知手段２０の１又は複数のサイズ検知レバーに形成されている１又は複数の検知レバー当接部に当接するように構成されている。さらに、シート支持台７を昇降する駆動伝達手段としてのカップリング１２がシート収納手段１９に設けられたカップリング用ピン１４と嵌合して結合している。
【００３６】
ここで、本発明におけるシート給送装置におけるシート給送及びローラの圧接離間動作について説明する。
【００３７】
図５は、画像形成装置本体Ｈの下方にシート給送装置１が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示すものであり、図５（ａ）は、シート給送装置１のシート収納手段１９に積載されたシートＳを繰出しローラ８が繰出し、給送ローラ４０、分離ローラ４１対に給送した状態を示すものである。シート収納手段１９に積載されたシートＳはリフトアップされて待機位置に停止している。本体から給送信号を受信したら給送を開始する。
【００３８】
シート収納手段１９に積載されたシートＳは待機位置から上昇して繰出しローラ８に当接した状態で繰出しローラ８により給送ローラ４０、分離ローラ４１対へと給送される。
この時、給送ローラ４０と分離ローラ４１はニップした状態にある。分離ローラ４１は給送されたシートを１枚ずつに分離する機能を有する。
【００３９】
図５（ｂ）は、給送ローラ４０、分離ローラ４１対により給送されたシートがレジストローラ４２に当接し整合される状態を示すものである。１枚ずつに分離されたシートＳは分離センサ５２、レジストセンサ５１を通過してレジストローラ４２で一旦停止し整合されて画像形成装置本体側の搬送ローラ９に給送される。この時、給送ローラ４０、分離ローラ４１は圧接（以下、適宜ニップという。）した状態にある。
【００４０】
図６は、図５に続くシート給送状態（その２）を示すものである。（ａ）はシートがレジストローラ４２にニップされ本体装置側に給送される状態を示す。レジストローラ４２手前で整合されたシートはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４２は分離される。この分離は整合されたシートが撓んだりしないためである。また、搬送ローラの負荷を軽減するためでもある。（ｂ）は、レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される状態を示す。この状態のときレジストローラ４２対は分離する。給送ローラ４０、分離ローラ４１対も分離した状態にある。このように各ローラが分離していることで片寄せしながら給送されるシートは撓むことなくシート給送基準に沿って給送されることとなる。
【００４１】
図７は、図６に続くシート給送状態（その３）を示すものである。（ａ）は給送されるシートの後端が分離センサ５２を通過した状態を示すものである。シートの後端が分離センサ５２を通過すると次のシートの給送に備えて給送ローラ４０、分離ローラ４１の対は圧接する。給送されるシートＳはレジストローラ４２対を通過中で、レジストローラ４２対は分離した状態である。（ｂ）は、給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送された状態を示す。給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送されレジストローラ４２を通過するとレジストローラ４２対は圧接される。ここで給送ローラ４０、分離ローラ４１対及びレジストローラ４２対は次のシートの給送を受け入れる準備が出来たことになる。なお、上記の実施の形態例にあっては、画像形成装置本体Ｈにアライニング手段である傾斜アライニングローラを設けているが、図１（ａ）に示されるシート給送装置１の直上の別ユニットとしてのシート給送装置２ｂに、このアライニングを設けても良い。
【００４２】
ここで、本発明の実施形態例における第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段である給送ローラ４０と分離ローラ４１の圧接離間駆動機構の構成を説明する。
【００４３】
図８は、第１の駆動手段である給送ローラ４０と分離ローラ４１の圧接離間駆動機構の構成を示す斜視図である。シート給送手段は、シート収納手段１９に積載されたシートの最上位のシートＳを給送する繰出しローラ８と、繰出しローラ８から給送されたシートＳをレジストローラ対４２に給送する給送ローラ４０と、給送ローラ４０と対でシートを１枚づつに分離する分離ローラ４１と、分離ローラ支持部材４４と、分離ローラ４１を給送ローラ４０から分離させるための偏芯カム４３と、繰出しローラ８、給送ローラ４０及び分離ローラ４１に回転駆動を伝達するワンウェイクラッチ４５ａ、４５ｂと、モータＭ１の駆動力をギヤに伝達するベルト４６ａ、４６ｂで構成されている。
【００４４】
図８（ａ）は、シート収納手段１９に積載されているシートを繰出しローラ８が給送ローラ４０に送り、給送ローラ４０と分離ローラ４２が接合してシートを１枚ずつに分離しつつ給送している状態を示している。この時、偏芯カム４３は分離ローラ支持部材４４から分離しセンサ４７はＯＮに状態にある。
【００４５】
図８（ｂ）では、シートが給送ローラ４０からレジストローラに向けて所定の距離を給送されると、回転した偏芯カム４３が分離ローラ支持部材４４を押動してカムと連結している分離ローラ４２は給送ローラ４０から分離する。この分離でシートは分離ローラ４２と給送ローラ４０とのニップ状態から開放されレジストローラの駆動負荷が減少される。さらに、給送ローラ４０と分離ローラ４２を分離させることで１枚目のシートが完全に給送ローラ４０を離れるまで２枚目のシートを給送しないようにする。この時センサ４７はＯＦＦとなる。
【００４６】
図９は、給送ローラ４０と分離ローラ４１の圧接離間駆動機構の構成を示すものである。レジストローラ４２手前で整合されたシートＳはレジストローラ４２にニップされて所定距離進むと給送ローラ４０と分離ローラ４１は分離される。この分離動作は以下のように行われる。シートＳの先端がレジストセンサ５１を越えレジストローラ４２に当接し整合を行い、そこでシートは一旦停止する。この時、モータＭ１が停止して分離ローラ４１は停止する。次にシートはレジストローラ４２にニップされて給送開始され始めシート先端が所定の長さ（例えば１０ｍｍ）通過したところで分離ローラ４１を駆動するモータＭ１が逆回転を開始する。この逆転駆動は給送ローラ４０がワンウェイクラッチ４５ａで接続されているため伝達されない。モータＭ１の逆回転駆動は、ベルト４６ａ、ワンウェイクラッチ４５ｂを介して偏芯カム４３に伝えられる。偏芯カム４３は回転し分離ローラ支持部材４４を矢印Ｘ方向に押動する。この押動によって分離ローラ４１が給送ローラ４０から分離する。分離が終了するとモータＭ１の逆回転駆動は停止する。
【００４７】
次に、分離ローラ４１と給送ローラ４０が分離された状態からニップする状態に移動する動作について説明する。
【００４８】
シートの後端が分離センサ５２を通過すると分離ローラ４１を駆動するモータＭ１が逆回転を開始する。モータＭ１の逆回転駆動は、ベルト４６ａ、ワンウェイクラッチ４５ｂを介して偏芯カム４３に伝えられる。偏芯カム４３は回転し分離ローラ支持部材４４を矢印Ｘ方向に押動している押動力を開放する。分離ローラ４１はバネ等（図示しない）で付勢されているため引き戻されて給送ローラ４０に圧接する。分離ローラ４１と給送ローラ４０が圧接するとセンサ４７はＯＮの状態になる。モータＭ１は停止する。これで給送ローラ４０、分離ローラ４１対は次のシートの給送を受け入れる準備が出来たことになる。
【００４９】
次に、第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段であるレジストローラ４２の圧接離間駆動機構について説明する。
【００５０】
図１０は、レジストローラ駆動機構の斜視図を示す。（ａ）は、レジストローラがニップされている状態を示し、（ｂ）は、レジストローラ対が開放されている状態を示す。第２の駆動手段は、レジストローラ４２と圧接離間手段を駆動する正逆回転可能なレジストモータＭ２と、レジストモータＭ２の駆動をレジストローラ４２に伝えるベルト６６と、シートを整合し本体に給送するレジストローラ４２ａ、４２ｂ対と、レジストローラ４２を圧接離間するための偏芯カム４３ｂと、シートを案内し偏芯カムを支持するガイド板６５と、レジストローラ４２ｂを圧接方向に付勢するバネ７０と、レジストローラの圧接開放を検出するセンサ７２、カムラグ７１とで構成されている。
【００５１】
図１１は、レジストローラ４２の圧接離間駆動機構を示すものである。（ａ）は、レジストローラ４２の圧接離間駆動機構の側面図である。（ｂ）は、（ａ）の平面図を示す。レジストローラ４２から給送されたシートが本体側の搬送ローラ９、アライニングローラ９ｂ対にニップされアライニングローラ９ｂによりシート給送基準に片寄せしつつ搬送される。この状態のとき本体から予め受けていた距離データと給送距離とを比較して距離データの距離を給送したと判断するとレジストモータＭ２は逆回転を始める。レジストローラ４２ａはワンウェイクラッチ６０で接続されているため逆回転しない。モータＭ２の逆回転駆動は、ベルト６６、ワンウェイクラッチ６１を介して偏芯カム４３ｂに伝えられる。偏芯カム４３ｂは回転しガイド板６５を矢印Ｚ方向に押動する。この押動によってレジストローラ４２ｂはレジストローラ４２ａから分離する。分離が終了するとセンサ７２はＯＦＦの状態となりレジストモータＭ２は停止する。
【００５２】
次に給送されるシートの後端がレジストセンサ５１を通過して所定距離給送されレジストローラ４２を通過すると予め設定されたタイマが稼働を始め所定時間経過後レジストモータＭ２が逆回転駆動を開始する。レジストモータＭ２の駆動はベルト６６を介して偏芯カム４３ｂに伝えられる。偏芯カムは回転しガイド板６５を押し付ける押動力を開放する。レジストローラ４２ｂはバネ７０等でレジストローラ４２ａ側に付勢されている付勢力により圧接される。レジストモータＭ２は停止する。この時センサ７２はＯＮの状態になりレジストローラ４２圧接の信号を本体の制御装置に送信する。
【００５３】
ここで給送ローラ４０、分離ローラ４１対及びレジストローラ４２対は次のシートの給送を受け入れる準備が出来たことになる。
【００５４】
図１２は、本発明に係る画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１の制御装置の構成を示すブロック図である。シートの給送を制御するための構成は、プログラムやデータを記憶して各装置を制御するためのＣＰＵ１００と、ＣＰＵ１００に接続されシートの給送データを検出し検出したデータをＣＰＵに送信する、シートエンプティ検出センサ１０１、シートレベル検出センサ１０２、ドア開閉検出センサ１０３、搬送シート検出センサＡ（レジストセンサ５１）、搬送シート検出センサＢ（分離センサ５２）、シートニアエンプティ検出センサ１０４、シートサイズ検出センサ２１、分離ローラホームポジションセンサ４７、レジストローラホームポジションセンサ７２の各センサで構成されている。さらに、ＣＰＵ１００には分離ローラの離間・圧接用の駆動と分離ローラによるシート搬送用の駆動を与える分離モータＭ１、レジストローラの離間・圧接用の駆動とレジストローラによるシート搬送用の駆動を与えるレジストモータＭ２とシートを積載したホッパーを昇降するためのリフトアップモータ１１が接続されている。
【００５５】
ここで、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１のシート給送動作について説明する。
図１３は、画像形成装置Ｈ及びシート給送装置１における給送開始の基本動作を示すフローチャートである。
【００５６】
シート給送装置１側は本体Ｈの電源投入してスタートする（Ｓ０）。トレイが閉じられているかをチェックし（Ｓ１、Ｓ２）、閉じられている時のメカニカルイニシャル信号を待つ（Ｓ３）。メカニカルイニシャル信号を受信するとイニシャライズ処理がスタートする（Ｓ４）。イニシャル動作としてシートを待機位置までリフトアップさせ、レジストローラ４２と分離ローラ４１をホームポジションに戻す動作を行う。ホームポジションに戻す動作はローラを圧接／離間する方向（搬送時には逆転させる）に回転させ、ホームポジションをセンサ４７により検出したら、モータを停止させる動作の事をいう（Ｓ５）。
【００５７】
図１４は、図１３に続きシートが分離ローラまで給送される流れを説明するフローチャートである。イニシャル動作が完了したらカセット給送可能状態となり本体からの給送コマンドを待つ（Ｓ６、Ｓ７）。
【００５８】
本体から給送コマンドが出されたらレジストセンサ５１、分離センサ５２がシートを検知していないかどうかを確認する（Ｓ８）。センサ上にシートが検知されなければ給送経路上にはシートがないので分離モータＭ１を起動する（正転）（Ｓ９）。分離センサ５２までシートを給送する（Ｓ１０）。レジストセンサ５１にシートがないことを確認してから再度、分離ローラで搬送を始める。シートはその先端がレジストセンサ５１を超えてレジストローラ４２手前で整合される。
【００５９】
図１５は、図１４の続きでシート分離動作の流れを示すフローチャートである。分離センサ５２が用紙の先端を検知すると分離モータＭ１は停止し、シートは停止する（Ｓ１２）。（分離はローラ停止する。）１枚目であるならレジストローラ４２のニップ開始を待つ（Ｓ１３、Ｓ１４）。レジストローラ４２のニップが開始されると分離モータＭ１を再起動する（正転）（Ｓ１５）。シートが搬送されレジストセンサ５１に到達するのを待つ（Ｓ１６）。レジストセンサ５１がＯＮになると分離モータＭ１を停止しタイマーカウントのパルスをセットする（Ｓ１７）。
【００６０】
図１７は、図１６の続きでシートがレジストローラで搬送される流れを示すフローチャートである。分離モータの停止を待ち、分離モータが停止すると（Ｓ１８）、シート給送のタイミングをずらすため所定時間の間（例えば６００ｍｓ）待つ（Ｓ１９）。所定時間（６００ｍｓ）経過後レジストモータＭ２を起動し本体側にシートの給送を開始する（正転）（Ｓ２０）。レジストローラ４２からシートの先端が１０ｍｍ通過したところで分離ローラ４１を駆動する分離モータＭ１が逆転起動を開始し分離ローラが分離を開始する（Ｓ２１、Ｓ２２）。
【００６１】
図１６は、図１５の続きでシートＳがレジストローラ４２で搬送される流れを示すフローチャートである。本体側のアライニングローラ９ｂはレジストローラ４２からのシートの先端を待ち（Ｓ２３）、シートの先端が到達するとレジストモータＭ２は停止する（Ｓ２４）。ここでレジストモータＭ２は逆転起動を開始しレジストローラ４２が分離を開始する（Ｓ２５）。シート後端が分離センサ５２を通過すると分離センサ５２はＯＦＦになり（Ｓ２６）、分離モータＭ１が逆回転起動を開始する。分離モータＭ１の逆回転により分離していた分離ローラ４１はニップ動作を開始する（Ｓ２７）。分離ローラ４１がニップすると次のシートの休止が可能な状態になる（Ｓ２８、Ｓ２９）。
【００６２】
図１７は、図１６の続きでレジストローラ４２がニップされる流れを示すフローチャートである。シートの後端がレジストセンサ５１を通過すると（Ｓ３１）、分離しているレジストローラ４２のニップを開始するための待ちタイマをセットする（Ｓ３２）。タイムカウントが開始されタイムアップすると（Ｓ３３）、レジストローラ４２のニップ動作が開始される（Ｓ３４）。分離モータＭ１を再起動させ（正転）次のシートを待つ。そして、レジストローラ４２をニップさせる（Ｓ３５）。
【００６３】
以上詳しく説明したように、本発明に係るシート給送装置１においては、シート給送経路において設けられた給送ローラ４０と該給送ローラ４０に圧接する分離部材とから構成された分離手段と、前記分離手段によって分離給送されたシートをシート給送経路下流側の搬送方向に搬送する中継ローラ対と、正方向回転で前記給送ローラ４０をシート給送方向に回転し、逆方向回転で前記給送ローラ４０と分離部材とをシートニップ状態又はシート開放状態にする第１の圧接離間手段を有する第１の駆動手段と、正方向回転で前記中継ローラ対をシート搬送方向に回転し、逆方向回転で前記中継ローラ対をシートニップ状態又はシート開放状態にする第２の圧接離間手段を有する第２の駆動手段と、を具備する。
【００６４】
ここで、シートの先端が前記中継ローラ対に到達した後に前記第１の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に転換することにより前記給送ローラ４０と分離部材とをシート開放状態にし、シートの先端がシート搬送下流側の所定位置に到達した後に前記第２の駆動手段を正方向回転から逆方向回転に切り換えることにより前記中継ローラ対をシート開放状態にする。
【００６５】
これにより、本発明は、ローラ間においてシートを順次引き渡す場合にローラのシート送りのための駆動と当該ローラのシートニップ開放状態への作動を一つのモータによって行うことを可能にしたのである。そしてこれにより、例えば、シート給送装置１からシート搬送方向の所定のシート搬送基準側にシートを整合するアライニング手段へのスムースなシート引渡しを簡易な機構で実現しつつ、高速度なシート給送を可能にしたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】コピー装置等の画像形成装置内に収納され、シート給送位置にあるシート給送装置を示す。
【図２】シート給送装置のシート給送手段により、収納されていたシートが一枚づつ分離されて給送される状態を示す。
【図３】本シート収納手段１９がフレーム１０内からシート補充位置へと引き出される途中の状態を示す斜視図である。
【図４】シート収納手段がシート給送装置のシート給送位置に位置しており、シート収納手段内のシートサイズが検出される状態を示す斜視図である。
【図５】画像形成装置本体の下段にシート給送装置が取り付けられている状態の断面図であってシートの給送状態（その１）を示す。
【図６】図５に続く、シート給送状態（その２）を示す。
【図７】図６に続くシート給送状態（その３）を示す。
【図８】第１の駆動手段である給送ローラと分離ローラの圧接離間駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図９】給送ローラと分離ローラの分離機構の構成を示す。
【図１０】レジストローラ駆動機構の斜視図を示す。（ａ）部は、レジストローラがニップされている状態を示し、（ｂ）部は、レジストローラ対が開放されている状態を示す。
【図１１】レジストローラの分離駆動機構を示す。（ａ）部は、レジストローラの分離駆動機構の側面図である。（ｂ）部は、（ａ）部の平面図を示す。
【図１２】画像形成装置及びシート給送装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図１３】画像形成装置及びシート給送装置における給送開始の基本動作を示すフローチャート（その１）である。
【図１４】図１３に続き、シートの給送と分離ローラの圧接離間の動作を説明するフローチャート（その２）である。
【図１５】図１４の続きで、シートの給送と分離ローラの圧接離間の動作を説明するフローチャート（その３）である。
【図１６】図１５の続きで、シートの給送と分離ローラの圧接離間の動作を説明するフローチャート（その４）である。
【図１７】図１６の続きで、シートの給送と分離ローラの圧接離間の動作を説明するフローチャート（その５）である。
【図１８】図１７の続きで、シートの給送と分離ローラの圧接離間の動作を説明するフローチャート（その６）である。
【符号の説明】
１シート給送装置
４押圧規制板
７シート支持台
８繰出しローラ
１０フレーム
１１リフトアップモータ
１２カップリング
１４カップリングピン
１９シート収納手段
２５レバー押当部
２１サイズ検知センサ
２２サイズ検知レバー
４０給送ローラ
４１分離ローラ
４２レジストローラ対
４３偏芯カム
４３ｂ偏芯カム
４４分離ローラ支持部材
４５ａ、４５ｂワンウェイクラッチ
４６ａ、４６ｂベルト
５１レジストセンサ
５２分離センサ
６５ガイド板
Ｍ１分離モータ
Ｍ２レジストモータ
Ｈ画像形成装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet feeding apparatus mounted on an image forming apparatus (hereinafter simply referred to as an “image forming apparatus”) such as a copying machine, a printer apparatus, and a facsimile apparatus, and in particular, a side edge of a supplied sheet is a conveyance reference. The present invention relates to an automatic sheet feeding apparatus configured to be detachable in an image forming apparatus having an aligning means for feeding to an image forming means while aligning them with each other.
[0002]
[Prior art]
The image forming apparatus includes a feeding unit for feeding the stacked sheets and an image forming unit for forming characters or figures on the sheet fed from the feeding unit. Then, the sheet is conveyed from the feeding unit to the image forming unit in a sheet conveyance path provided in the image forming apparatus.
[0003]
In such an image forming apparatus, in order to improve the image formation quality by forming an image at a predetermined position on the sheet, the side edge of the sheet fed from the feeding unit is conveyed to accurately position the sheet. An image forming apparatus including an aligning unit that supplies an image forming unit while matching with a reference is put into practical use. An example of an image forming apparatus provided with such aligning means is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-20807 (US Pat. No. 5,494,277).
[0004]
The apparatus described in this publication includes a cassette tray for storing sheets in the image forming apparatus, and is configured to supply sheets stacked in the cassette tray to the image forming unit side. The number of sheets stored in such a cassette tray is usually about 250 to 500, and when image forming processing is performed in large quantities and at high speed, it is necessary to frequently replenish sheets. For this reason, an automatic sheet feeding apparatus capable of storing a large number of sheets is required.
[0005]
Such a large-capacity automatic sheet feeder is, for example, a paper that supports a large amount (generally about 2000 to 3000 sheets) of stacked sheets as shown in Japanese Patent No. 2625057 (US Pat. No. 5,368,285). A separation unit is provided that separates the deck (support table) and the sheets stacked on the paper deck one by one and supplies them to the registration rollers on the image forming apparatus side.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-3084 discloses an apparatus incorporated in an image forming apparatus, by separating the rollers of a pair of relay rollers on the upstream side after the sheet has reached the conveyance rollers on the downstream side, thereby reducing the downstream side of the conveyance path. The example which tried to reduce the conveyance load at the time of conveyance of the roller arrange | positioned in this is disclosed. The relay roller pair is separated by attaching one of the rollers to a swinging lever and moving the lever by a solenoid.
[0007]
[Problems to be solved by the present invention]
However, when such a conventional large-capacity automatic feeding apparatus is mounted on the image forming apparatus provided with the aligning means, there are some problems.
[0008]
First, after the sheet reaches the aligning unit on the image forming apparatus side from the automatic sheet feeding apparatus, the sheet is moved in a direction intersecting the sheet conveyance direction along the conveyance standard. When the sheet was nipped in the separation feeding unit, the sheet could not be smoothly moved to the sheet conveyance reference side. In particular, if the general feeding force of the aligning means is increased, the conveyance reference may be exceeded or the side edge of the sheet may buckle in the case of a thin sheet, and it is substantially the standard that the separation feeding means remains in the pressure contact state. I could n’t match.
[0009]
Secondly, it is conceivable to arrange the sheet conveyance reference and aligning means on the image forming apparatus side on the automatic feeding apparatus side. In this case, however, the mechanism of the sheet feeding apparatus becomes complicated and the apparatus of the same An increase in size was inevitable.
[0010]
Thirdly, since the sheet feeding apparatus described above performs the resist correction for aligning the leading edge of the feeding sheet after separation feeding, it is necessary to provide aligning means. The main body of the image forming apparatus had to be enlarged. For this reason, when the registration means is deleted, the sheet must be corrected only by the aligning means. In the case of a sheet with a large bend, the alignment correction may not be performed properly.
[0011]
The present invention relates to a sheet feeding device having a simple mechanism that ensures that the reference position of the sheet is aligned by the aligning unit even when the sheet feeding device is mounted on the image forming apparatus having the aligning unit. The purpose is to provide.
[0012]
In the present invention, when the registration is corrected on the sheet feeding apparatus side and the sheets are sequentially delivered, the sheet conveyance driving and the operation in the sheet nip state or the sheet opening state are realized by a simple mechanism and high-speed feeding is possible. A sheet feeding apparatus is provided.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention provides a separating unit composed of a feeding roller provided in a sheet feeding path and a separating member pressed against the feeding roller, and a sheet separated and fed by the separating unit. A pair of relay rollers that transport in the transport direction downstream of the transport path, and rotate the feed roller in the sheet feed direction by forward rotation and rotate the feed roller and separation member in a sheet nip state or sheet by reverse rotation. A first driving unit having a first pressure contact / separation unit for bringing the relay roller pair into an open state; and rotating the relay roller pair in a sheet conveying direction by forward rotation; And a second driving means having a second pressure contacting / separating means for bringing the first driving means from the forward rotation to the reverse rotation after the leading edge of the sheet reaches the relay roller pair. By switching, the feeding roller and the separating unit are opened, and after the leading edge of the sheet reaches a predetermined position on the downstream side of the sheet conveyance, the second driving unit is switched from forward rotation to reverse rotation. A sheet feeding device is provided in which the relay roller pair is in a sheet open state.
[0014]
Thus, according to the present invention, when the sheets are successively transferred between the rollers, the driving for feeding the sheets of the rollers and the operation of the rollers for releasing the sheet nip can be performed by one motor. As a result, for example, the smooth sheet delivery from the sheet feeding device to the aligning means for aligning the sheet to the predetermined sheet conveyance reference side in the sheet conveyance direction can be realized with a simple mechanism.
[0015]
For this reason, in the present invention, the first pressure contact / separation unit is configured such that the feeding roller and the separation member are in a sheet nip state or a sheet open state in accordance with the amount of reverse rotation of the first drive unit. And the second pressure contact / separation means is configured such that the relay roller pair forms a sheet nip state or a sheet open state according to the amount of reverse rotation of the second drive means. It is configured.
[0016]
Further, a detecting means for detecting the passage of the sheet in the sheet conveying path between the separating means and the pair of relay rollers is installed, and after the detecting means detects the passage of the trailing edge of the sheet, the first driving means is moved in the reverse direction. And the feeding roller and the separating member are shifted to the sheet nip state. As a result, the next fed sheet can be nipped.
[0017]
The present invention is also a sheet feeding apparatus for feeding a sheet to an image forming apparatus main body having a sheet aligning unit that aligns sheets on a predetermined sheet conveyance reference side in the sheet conveyance direction, and is stacked. A sheet storage means for storing the sheet that can be moved up and down, a sheet feeding means for feeding out the sheet from the sheet storage means, a feeding roller provided in the sheet feeding path, and a separation member in pressure contact with the feeding roller The separating means is composed of a separating means, a separating roller that feeds a sheet fed from the sheet feeding means, and a separating member that presses against the feeding roller, and is separated and fed by the separating means. A relay roller pair that conveys the sheet in the conveying direction downstream of the sheet feeding path, and the feeding roller that rotates in the forward direction rotates in the sheet feeding direction and rotates in the reverse direction. A first driving means having a first pressure contact / separation means for bringing the recording roller and the separating member into a sheet nip state or a sheet open state; and the relay roller pair is rotated in the sheet conveying direction by forward rotation; And a second driving unit having a second press-contacting / separating unit that brings the relay roller pair into a sheet nip state or a sheet open state by rotating in a direction. is there. Here, the sheet aligning means includes a conveyance roller that conveys one side edge of the conveyed sheet while being shifted toward the sheet conveyance reference, and the automatic sheet feeding device includes the sheet aligning device. It is configured to be detachable from the image forming apparatus having the means.
[0018]
The present invention further includes an image forming apparatus that is detachably provided with a sheet feeding device for feeding out the stacked and stored sheets, the sheet feeding device including a feeding roller provided in a sheet feeding path, and the sheet feeding device. The sheet is conveyed to the downstream sheet conveyance roller after correcting the separation unit configured by a separation member that is in pressure contact with the feeding roller and the registration correction for adjusting the feeding direction of the sheet separated and fed by the separation unit. A first pressure contact / separation unit that rotates the feeding roller in the sheet feeding direction by rotating in the forward direction and makes the feeding roller and the separating member in the sheet nip state or the sheet open state by rotating in the reverse direction. And a first driving means having a rotation in the forward direction to rotate the registration roller pair in the sheet conveying direction, and a reverse rotation to move the registration roller pair in a sheet nip state or in a sheet opening state. There is provided an image forming apparatus characterized in that it consists of a second drive means having a second pressing spacing means for the state, from.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a sheet feeding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings with respect to an embodiment of an image forming apparatus including the sheet feeding apparatus.
[0020]
FIG. 1 shows an example of sheet feeding apparatuses 1 (a) and (b) housed in an image forming apparatus (copying apparatus) H and located at a sheet feeding position. FIG. 2 shows a state in which the sheets stored in the sheet feeding apparatus 1 are separated one by one by a sheet feeding means such as a feeding roller 8 and fed to the printer.
[0021]
The image forming apparatus H includes a laser scanner that scans laser light in accordance with image information, an image process unit, a transfer roller, a fixing device (all not shown), a conveyance roller 9 and the like on the upper part of the apparatus main body H. A printer is formed. A sheet feeding apparatus 1 is formed below the apparatus H main body. The sheets S stored in the sheet feeding apparatuses 1 and 2 are configured to be conveyed to the printer at a predetermined timing by conveying means including a feeding roller 8 as shown in FIG.
[0022]
FIG. 1A illustrates a configuration in which the image forming apparatus H is provided with a plurality of sheet feeding apparatuses 1, 2 a, and 2 b. Each sheet feeding device 1, 2a, 2b is configured to function independently. The sheet feeding apparatus 1 is a feeding apparatus having sheet size detecting means capable of stacking sheets of various sizes. The sheet feeding apparatuses 2a and 2b may be assigned and used as the sheet feeding apparatuses 2a and 2b for the fixed-size sheet S.
[0023]
FIG. 1B illustrates an image forming apparatus H that includes only a sheet feeding apparatus 1 having a sheet size detecting unit that can stack sheets of various sizes. Since the sheet is fed only by the sheet feeding apparatus 1 capable of stacking a plurality of size sheets, the image forming apparatus H is downsized as compared with the apparatus of FIG.
[0024]
Here, the configuration and operation of the sheet feeding apparatus 1 in the embodiment will be described. Further, the plurality of sheet feeding apparatuses 1, 2a, 2b are configured to be detachable from the image forming apparatus H. For example, when only a single size sheet is used in large quantities, only FIG. When other sizes are often used, the configuration shown in FIG.
[0025]
The sheet feeding apparatus 1 includes a sheet storage unit (sheet storage cassette) 19, a sheet support 7 provided in the sheet storage unit 19, and a path for moving the sheet storage unit 19 between the sheet replenishment position and the sheet feeding position. , A support means 30 that is movably supported, a frame 10 at one end of the support means 30 that fixes the support means 30, and a feeding roller that separates and feeds sheets one by one from the sheet storage means 19 at the sheet feeding position. 8, sheet feeding means such as a feeding roller 40, a separation roller 41, a registration roller pair 42, and the like.
[0026]
The sheet storage means 19 is provided with a sheet regulating means (not shown) for regulating the width direction of the sheet and the rear end support guide 5.
[0027]
Further, the sheet feeding apparatus 1 includes a sheet size detection unit 20 that detects the size of the sheet S stored in the sheet storage unit 19 in cooperation with the rear end support guide 5.
[0028]
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the sheet feeding apparatus according to the present invention and showing a state in which the sheet storage unit 19 is being pulled out of the frame 10 to the sheet replenishing position.
[0029]
The sheet storage means 19 (cassette) can be moved to the sheet replenishment position by holding the handle 17 provided on the front cover 18 of the sheet storage means 19 stored in the frame 10 and pulling it forward. In the movement, the support rail which is the support means 30 supporting the sheet storage means 19 is configured to be extendable. One end of the support means 30 is fixed to the frame.
[0030]
The sheet storage means 19 is guided to the support rail of the support means 30 and pulled out to the sheet replenishment position. Then, the sheet S is stored in the sheet storage unit 19 in a state where the sheet storage unit 19 is pulled out from the frame 10. At this time, the sheet detection means 20 and the coupling 12 of the lift-up drive means provided on the main body frame are separated from the sheet storage means 19.
[0031]
A space formed between the main body frame 10 and the sheet storage unit 19 when the sheet storage unit 19 is pulled out to the sheet replenishing position is a movement path of the sheet storage unit 19.
[0032]
FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the sheet storage unit 19 is located at the sheet feeding position of the sheet feeding apparatus 1 and the sheet size in the sheet storage unit 19 is detected.
[0033]
When the sheet storage means 19 is moved to the sheet feeding position, the front cover 18 of the sheet storage means 19 at the sheet replenishing position described above is pushed into the frame 10.
When the front cover 18 of the sheet storage means 19 is pushed into the frame of the main body apparatus, the support rails of the support means 30 supporting the sheet storage means 19 contract and the sheet storage means 19 is moved to the sheet feeding position.
[0034]
The sheet size detection means 20 is provided at a position that enters the movement path in the frame. Therefore, when the sheet storage unit 19 is pushed in and positioned at the sheet feeding position, the sheet size detection unit 20 is disposed at a position overlapping the sheet storage unit 19 and the movement path when viewed from the sheet stacking direction.
[0035]
At that time, the lever pressing portion provided at one end of the sheet trailing edge regulating guide 5 is in contact with one or more detection lever contact portions formed on one or more size detection levers of the sheet size detection means 20. It is configured. Further, a coupling 12 as drive transmission means for raising and lowering the seat support 7 is fitted and coupled with a coupling pin 14 provided in the sheet storage means 19.
[0036]
Here, the sheet feeding and the pressure contact / separation operation of the roller in the sheet feeding apparatus according to the present invention will be described.
[0037]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a state in which the sheet feeding apparatus 1 is attached below the image forming apparatus main body H, and shows a sheet feeding state (part 1). FIG. 3 shows a state in which the sheet S stacked in the sheet storage unit 19 of the sheet feeding apparatus 1 is fed by the feeding roller 8 and fed to the pair of the feeding roller 40 and the separation roller 41. The sheets S stacked on the sheet storage means 19 are lifted up and stopped at the standby position. When a feeding signal is received from the main body, feeding is started.
[0038]
The sheet S stacked on the sheet storage unit 19 is lifted from the standby position and is fed to the pair of feeding roller 40 and separation roller 41 by the feeding roller 8 in a state of being in contact with the feeding roller 8.
At this time, the feeding roller 40 and the separation roller 41 are in a nipped state. The separation roller 41 has a function of separating the fed sheets one by one.
[0039]
FIG. 5B shows a state in which the sheet fed by the pair of the feeding roller 40 and the separation roller 41 comes into contact with the registration roller 42 and is aligned. The sheets S separated one by one pass through the separation sensor 52 and the registration sensor 51, are temporarily stopped and aligned by the registration rollers 42, and are fed to the conveyance rollers 9 on the image forming apparatus main body side. At this time, the feeding roller 40 and the separation roller 41 are in a pressure contact state (hereinafter referred to as “nip” as appropriate).
[0040]
FIG. 6 shows a sheet feeding state (part 2) following FIG. (A) shows a state in which the sheet is nipped by the registration roller 42 and fed to the main body side. When the sheet aligned before the registration roller 42 is nipped by the registration roller 42 and advances a predetermined distance, the feeding roller 40 and the separation roller 42 are separated. This separation is because the aligned sheets do not flex. Another reason is to reduce the load on the conveying roller. (B) shows a state in which the sheet fed from the registration roller 42 is nipped between the pair of conveying roller 9 and aligning roller 9b on the main body side and conveyed while being aligned with the sheet feeding reference by the aligning roller 9b. . In this state, the registration roller 42 pair is separated. The feed roller 40 and the separation roller 41 pair are also separated. Since the rollers are separated as described above, the sheet fed while being offset is fed along the sheet feeding reference without being bent.
[0041]
FIG. 7 shows the sheet feeding state (part 3) following FIG. (A) shows a state in which the trailing edge of the fed sheet has passed the separation sensor 52. When the trailing edge of the sheet passes the separation sensor 52, the pair of the feeding roller 40 and the separation roller 41 comes into pressure contact in preparation for feeding the next sheet. The fed sheet S is passing through the pair of registration rollers 42, and the pair of registration rollers 42 is in a separated state. (B) shows a state in which the trailing edge of the fed sheet passes the registration sensor 51 and is fed for a predetermined distance. When the trailing edge of the fed sheet passes the registration sensor 51 and is fed for a predetermined distance and passes the registration roller 42, the pair of registration rollers 42 is brought into pressure contact. Here, the feeding roller 40, the separation roller 41 pair, and the registration roller 42 pair are ready to receive the next sheet feeding. In the above-described embodiment, the image forming apparatus main body H is provided with the inclined aligning roller as the aligning means, but directly above the sheet feeding apparatus 1 shown in FIG. This aligning may be provided in the sheet feeding apparatus 2b as a separate unit.
[0042]
Here, the configuration of the pressure contact / separation drive mechanism of the feeding roller 40 and the separation roller 41, which is the first drive means having the first pressure contact / separation means in the embodiment of the present invention, will be described.
[0043]
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a pressure contact / separation driving mechanism for the feeding roller 40 and the separation roller 41 as the first driving means. The sheet feeding unit feeds the uppermost sheet S of the sheets stacked on the sheet storage unit 19, and feeds the sheet S fed from the feeding roller 8 to the registration roller pair 42. A feed roller 40, a separation roller 41 that separates the sheets one by one in pairs with the feed roller 40, a separation roller support member 44, and an eccentric cam 43 for separating the separation roller 41 from the feed roller 40. The one-way clutches 45a and 45b that transmit rotational driving to the feeding roller 8, the feeding roller 40, and the separation roller 41, and belts 46a and 46b that transmit the driving force of the motor M1 to the gears.
[0044]
In FIG. 8A, the sheet stacked on the sheet storage means 19 is fed by the feeding roller 8 to the feeding roller 40, and the feeding roller 40 and the separation roller 42 are joined to separate the sheets one by one. It shows the state of feeding. At this time, the eccentric cam 43 is separated from the separation roller support member 44, and the sensor 47 is in an ON state.
[0045]
In FIG. 8B, when the sheet is fed from the feeding roller 40 toward the registration roller by a predetermined distance, the rotated eccentric cam 43 pushes the separation roller support member 44 and connects to the cam. The separating roller 42 is separated from the feeding roller 40. By this separation, the sheet is released from the nip state between the separation roller 42 and the feeding roller 40, and the driving load of the registration roller is reduced. Further, the feeding roller 40 and the separation roller 42 are separated so that the second sheet is not fed until the first sheet completely leaves the feeding roller 40. At this time, the sensor 47 is turned off.
[0046]
FIG. 9 shows a configuration of a pressure contact / separation drive mechanism for the feeding roller 40 and the separation roller 41. When the sheet S aligned before the registration roller 42 is nipped by the registration roller 42 and advances a predetermined distance, the feeding roller 40 and the separation roller 41 are separated. This separation operation is performed as follows. The leading edge of the sheet S passes over the registration sensor 51 and comes into contact with the registration roller 42 for alignment, and the sheet temporarily stops there. At this time, the motor M1 stops and the separation roller 41 stops. Next, the sheet is nipped by the registration rollers 42 and starts to be fed. When the leading end of the sheet passes a predetermined length (for example, 10 mm), the motor M1 that drives the separation roller 41 starts to rotate in the reverse direction. This reverse drive is not transmitted because the feed roller 40 is connected by the one-way clutch 45a. The reverse rotation driving of the motor M1 is transmitted to the eccentric cam 43 through the belt 46a and the one-way clutch 45b. The eccentric cam 43 rotates to push the separation roller support member 44 in the arrow X direction. By this pushing operation, the separation roller 41 is separated from the feeding roller 40. When the separation is completed, the reverse rotation driving of the motor M1 is stopped.
[0047]
Next, the operation of moving the separation roller 41 and the feeding roller 40 from the separated state to the nip state will be described.
[0048]
When the trailing edge of the sheet passes the separation sensor 52, the motor M1 that drives the separation roller 41 starts reverse rotation. The reverse rotation driving of the motor M1 is transmitted to the eccentric cam 43 through the belt 46a and the one-way clutch 45b. The eccentric cam 43 rotates to release the pushing force that pushes the separation roller support member 44 in the direction of the arrow X. Since the separation roller 41 is biased by a spring or the like (not shown), the separation roller 41 is pulled back and comes into pressure contact with the feeding roller 40. When the separation roller 41 and the feeding roller 40 are in pressure contact, the sensor 47 is turned on. The motor M1 stops. Thus, the pair of the feeding roller 40 and the separation roller 41 is ready to receive the next sheet feeding.
[0049]
Next, a pressure contact / separation drive mechanism for the registration roller 42 as a second drive means having a second pressure contact / separation means will be described.
[0050]
FIG. 10 is a perspective view of the registration roller driving mechanism. (A) shows a state where the registration roller is nipped, and (b) shows a state where the registration roller pair is opened. The second driving means includes a registration motor M2 that can rotate forward and backward to drive the registration roller 42 and the pressure contact / separation means, a belt 66 that transmits the driving of the registration motor M2 to the registration roller 42, and a sheet that is aligned and fed to the main body. A pair of registration rollers 42a and 42b, an eccentric cam 43b for pressing and separating the registration roller 42, a guide plate 65 for guiding the sheet and supporting the eccentric cam, and a spring for biasing the registration roller 42b in the pressing direction 70, a sensor 72 for detecting the pressure roller release of the registration roller, and a cam lug 71.
[0051]
FIG. 11 shows a pressure contact / separation drive mechanism of the registration roller 42. FIG. 4A is a side view of a pressure contact / separation driving mechanism of the registration roller 42. (B) shows the top view of (a). The sheet fed from the registration roller 42 is nipped between the pair of conveying roller 9 and aligning roller 9b on the main body side, and is conveyed while being offset to the sheet feeding reference by the aligning roller 9b. In this state, when the distance data previously received from the main body is compared with the feeding distance and it is determined that the distance of the distance data has been fed, the registration motor M2 starts reverse rotation. Since the registration roller 42a is connected by the one-way clutch 60, it does not rotate backward. The reverse rotation drive of the motor M2 is transmitted to the eccentric cam 43b via the belt 66 and the one-way clutch 61. The eccentric cam 43b rotates to push the guide plate 65 in the arrow Z direction. By this pushing, the registration roller 42b is separated from the registration roller 42a. When the separation is completed, the sensor 72 is turned off and the registration motor M2 is stopped.
[0052]
When the trailing edge of the next sheet to be fed passes through the registration sensor 51 and is fed a predetermined distance and passes through the registration roller 42, a preset timer starts operating, and after a predetermined time has elapsed, the registration motor M2 is driven in reverse rotation. Start. The drive of the registration motor M2 is transmitted to the eccentric cam 43b via the belt 66. The eccentric cam rotates to release the pressing force that presses the guide plate 65. The registration roller 42b is pressed by a biasing force biased toward the registration roller 42a by a spring 70 or the like. The registration motor M2 stops. At this time, the sensor 72 is in an ON state, and transmits a signal for pressing the registration roller 42 to the control device of the main body.
[0053]
Here, the feeding roller 40, the separation roller 41 pair, and the registration roller 42 pair are ready to receive the next sheet feeding.
[0054]
FIG. 12 is a block diagram illustrating the configuration of the control device of the image forming apparatus H and the sheet feeding apparatus 1 according to the present invention. The configuration for controlling the sheet feeding includes a CPU 100 for storing programs and data and controlling each device, and detects the sheet feeding data connected to the CPU 100 and transmits the detected data to the CPU. Sheet empty detection sensor 101, sheet level detection sensor 102, door opening / closing detection sensor 103, conveyance sheet detection sensor A (registration sensor 51), conveyance sheet detection sensor B (separation sensor 52), sheet near empty detection sensor 104, sheet size detection The sensor 21 includes a separation roller home position sensor 47 and a registration roller home position sensor 72. Further, the CPU 100 has a separation motor M1 that provides driving for separating and pressing the separation roller and driving for conveying the sheet by the separating roller, and a resist that provides driving for separating and pressing the registration roller and driving for conveying the sheet by the registration roller. A lift-up motor 11 for moving up and down a hopper loaded with sheets is connected to the motor M2.
[0055]
Here, the sheet feeding operation of the image forming apparatus H and the sheet feeding apparatus 1 will be described.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a basic operation of starting feeding in the image forming apparatus H and the sheet feeding apparatus 1.
[0056]
The sheet feeding apparatus 1 side starts by turning on the main body H (S0). It is checked whether the tray is closed (S1, S2), and a mechanical initial signal when the tray is closed is waited (S3). When the mechanical initial signal is received, the initialization process starts (S4). As an initial operation, the sheet is lifted up to the standby position, and the registration roller 42 and the separation roller 41 are returned to the home position. The operation of returning to the home position refers to an operation of rotating the roller in the direction of pressure contact / separation (reverse rotation during conveyance) and stopping the motor when the home position is detected by the sensor 47 (S5).
[0057]
FIG. 14 is a flowchart for explaining the flow of feeding a sheet to the separation roller following FIG. When the initial operation is completed, the cassette can be fed and waits for a feed command from the main body (S6, S7).
[0058]
When a feeding command is issued from the main body, it is confirmed whether or not the registration sensor 51 and separation sensor 52 have detected a sheet (S8). If no sheet is detected on the sensor, there is no sheet on the feeding path, so the separation motor M1 is activated (forward rotation) (S9). The sheet is fed to the separation sensor 52 (S10). After confirming that there is no sheet in the registration sensor 51, the conveyance is started again by the separation roller. The leading edge of the sheet is aligned before the registration roller 42 beyond the registration sensor 51.
[0059]
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the sheet separating operation following FIG. When the separation sensor 52 detects the leading edge of the paper, the separation motor M1 stops and the sheet stops (S12). (Separation is stopped by the roller.) If the first sheet, the nip start of the registration roller 42 is awaited (S13, S14). When the nip of the registration roller 42 is started, the separation motor M1 is restarted (forward rotation) (S15). It waits for the sheet to be conveyed and to reach the registration sensor 51 (S16). When the registration sensor 51 is turned on, the separation motor M1 is stopped and a timer count pulse is set (S17).
[0060]
FIG. 17 is a flowchart showing a flow of conveying a sheet by a registration roller following FIG. Waiting for the separation motor to stop, and when the separation motor stops (S18), it waits for a predetermined time (for example, 600 ms) in order to shift the sheet feeding timing (S19). After a predetermined time (600 ms) has elapsed, the registration motor M2 is activated to start feeding the sheet to the main body side (forward rotation) (S20). When the leading edge of the sheet passes 10 mm from the registration roller 42, the separation motor M1 that drives the separation roller 41 starts reverse rotation and the separation roller starts separation (S21, S22).
[0061]
FIG. 16 is a flowchart showing a flow of conveying the sheet S by the registration roller 42 following FIG. The aligning roller 9b on the main body side waits for the leading edge of the sheet from the registration roller 42 (S23), and when the leading edge of the sheet reaches, the registration motor M2 stops (S24). Here, the registration motor M2 starts reverse rotation and the registration roller 42 starts separation (S25). When the trailing edge of the sheet passes the separation sensor 52, the separation sensor 52 is turned off (S26), and the separation motor M1 starts to start reverse rotation. The separation roller 41 separated by the reverse rotation of the separation motor M1 starts a nip operation (S27). When the separation roller 41 nips, the next sheet can be paused (S28, S29).
[0062]
FIG. 17 is a flowchart showing a flow in which the registration roller 42 is nipped following FIG. When the trailing edge of the sheet passes the registration sensor 51 (S31), a waiting timer for starting the nip of the separated registration roller 42 is set (S32). When the time count is started and the time is up (S33), the nip operation of the registration roller 42 is started (S34). The separation motor M1 is restarted (forward rotation) and waits for the next sheet. Then, the registration roller 42 is nipped (S35).
[0063]
As described above in detail, in the sheet feeding apparatus 1 according to the present invention, the separating means including the feeding roller 40 provided in the sheet feeding path and the separating member that presses the feeding roller 40; A pair of relay rollers for conveying the sheet separated and fed by the separating means in the conveying direction downstream of the sheet feeding path, and rotating the feeding roller 40 in the sheet feeding direction by rotating in the forward direction and rotating in the reverse direction. And a first driving means having a first pressure contact / separation means for bringing the feeding roller 40 and the separating member into a sheet nip state or a sheet open state, and rotating the relay roller pair in the sheet conveying direction by forward rotation. And a second driving means having a second pressure contact / separation means for bringing the relay roller pair into a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction.
[0064]
Here, after the leading edge of the sheet reaches the relay roller pair, the first driving means is changed from forward rotation to reverse rotation so that the feeding roller 40 and the separating member are opened, and the sheet is opened. After the leading end of the sheet reaches a predetermined position on the downstream side of the sheet conveyance, the second driving unit is switched from the forward rotation to the reverse rotation, so that the relay roller pair is opened.
[0065]
Thus, according to the present invention, when the sheets are successively transferred between the rollers, the driving for feeding the sheets of the rollers and the operation of the rollers for releasing the sheet nip can be performed by one motor. As a result, for example, smooth sheet transfer from the sheet feeding apparatus 1 to the aligning means for aligning the sheet to the predetermined sheet conveyance reference side in the sheet conveyance direction can be realized with a simple mechanism, and the high-speed sheet feeding can be performed. It was possible to send.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a sheet feeding apparatus housed in an image forming apparatus such as a copying apparatus and in a sheet feeding position.
FIG. 2 illustrates a state in which stored sheets are separated and fed one by one by a sheet feeding unit of the sheet feeding apparatus.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which the sheet storage unit 19 is being pulled out of the frame 10 to a sheet replenishing position.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the sheet storage unit is located at the sheet feeding position of the sheet feeding apparatus and the sheet size in the sheet storage unit is detected.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a state in which the sheet feeding device is attached to the lower stage of the image forming apparatus main body, showing a sheet feeding state (No. 1).
6 illustrates a sheet feeding state (part 2) continued from FIG. 5;
7 illustrates a sheet feeding state (part 3) subsequent to FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a pressure contact / separation driving mechanism of a feeding roller and a separation roller as first driving means.
FIG. 9 shows a configuration of a separation mechanism for a feeding roller and a separation roller.
FIG. 10 is a perspective view of a registration roller driving mechanism. Part (a) shows a state where the registration roller is nipped, and part (b) shows a state where the pair of registration rollers is opened.
FIG. 11 shows a separation roller separation drive mechanism. Part (a) is a side view of the separation roller separation drive mechanism. The (b) part shows the top view of the (a) part.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a control mechanism of the image forming apparatus and the sheet feeding apparatus.
FIG. 13 is a flowchart (No. 1) illustrating a basic operation of feeding start in the image forming apparatus and the sheet feeding apparatus.
FIG. 14 is a flowchart (No. 2) for explaining the sheet feeding operation and the pressure roller separation operation of the separation roller, continued from FIG. 13;
FIG. 15 is a continuation of FIG. 14 and is a flowchart (No. 3) for explaining operations of sheet feeding and separation roller pressure contact and separation;
FIG. 16 is a continuation of FIG. 15 and is a flowchart (No. 4) for explaining the sheet feeding operation and the pressure contact and separation operation of the separation roller.
FIG. 17 is a continuation of FIG. 16 and is a flowchart (No. 5) for explaining the sheet feeding operation and the pressing and separating operation of the separation roller.
FIG. 18 is a continuation of FIG. 17 and is a flowchart (No. 6) for explaining operations of sheet feeding and separation roller pressure contact and separation;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet feeding apparatus 4 Pressing restriction plate 7 Sheet support base 8 Feeding roller 10 Frame 11 Lift-up motor 12 Coupling 14 Coupling pin 19 Sheet storage means 25 Lever pressing portion 21 Size detection sensor 22 Size detection lever 40 Feeding roller 41 separation roller 42 registration roller pair 43 eccentric cam 43b eccentric cam 44 separation roller support members 45a and 45b one-way clutch 46a and 46b belt 51 registration sensor 52 separation sensor 65 guide plate M1 separation motor M2 registration motor H image forming apparatus

Claims

A separating means comprising a feeding roller provided in the sheet feeding path and a separating member in pressure contact with the feeding roller;
A pair of relay rollers for conveying the sheet separated and fed by the separating means in the conveying direction on the downstream side of the sheet feeding path;
A first pressure contact / separation unit configured to rotate the feeding roller in a sheet feeding direction by rotating in the forward direction and to bring the feeding roller and the separation member into a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction; Driving means;
A second driving unit having a second pressure contact / separation unit that rotates the relay roller pair in the sheet conveyance direction by rotating in the forward direction and sets the relay roller pair in a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction; Equipped,
After the leading edge of the sheet reaches the relay roller pair, the first driving means is switched from forward rotation to reverse rotation to bring the feeding roller and separation means into a sheet open state,
After the leading edge of the sheet reaches a predetermined position on the downstream side of the sheet conveyance, the second driving means is switched from forward rotation to reverse rotation so that the relay roller pair is opened. Feeding device.

The first pressure contact / separation unit is configured such that the feeding roller and the separation member form a sheet nip state or a sheet open state according to the amount of reverse rotation of the first driving unit. The sheet feeding apparatus according to claim 1.

The second pressure contact / separation means is configured such that the relay roller pair forms a sheet nip state or a sheet open state according to the amount of reverse rotation of the second drive means. The sheet feeding apparatus according to claim 1.

A detecting means for detecting the passage of the sheet in the sheet conveying path between the separating means and the relay roller pair is installed, and after the detecting means detects the passage of the trailing edge of the sheet, the first driving means is rotated in the reverse direction. The sheet feeding apparatus according to claim 1, wherein the sheet feeding roller and the separation member are shifted to a sheet nip state by driving.

A sheet feeding device for supplying a sheet to an image forming apparatus main body having a sheet aligning unit that aligns a sheet on a predetermined sheet conveyance reference side in a sheet conveyance direction,
Sheet storage means for storing the stacked sheets so as to be movable up and down;
Sheet feeding means for feeding out the sheet from the sheet storage means;
A separating means comprising a feeding roller provided in the sheet feeding path and a separating member in pressure contact with the feeding roller;
A separating unit configured by a feeding roller that feeds the sheet fed from the sheet feeding unit, and a separating member that is in pressure contact with the feeding roller;
A pair of relay rollers for conveying the sheet separated and fed by the separating means in the conveying direction on the downstream side of the sheet feeding path;
A first pressure contact / separation unit configured to rotate the feeding roller in a sheet feeding direction by rotating in the forward direction and to bring the feeding roller and the separation member into a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction; Driving means;
A second driving unit having a second pressure contact / separation unit that rotates the relay roller pair in the sheet conveyance direction by rotating in the forward direction, and sets the relay roller pair in a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction;
A sheet feeding apparatus comprising:

The first driving means sets the feeding roller and the separation member to a sheet open state by switching the feeding roller from forward rotation to reverse rotation after the leading edge of the sheet reaches the relay roller pair,
The second driving unit makes the relay roller pair open by switching the relay roller pair from forward rotation to reverse rotation after the leading edge of the sheet reaches the sheet aligning unit.
The sheet feeding apparatus according to claim 5, wherein the sheet feeding apparatus is controlled as described above.

The sheet aligning means has a conveyance roller that conveys one side edge of a sheet to be conveyed while being shifted toward the sheet conveyance reference,
The sheet feeding apparatus according to claim 6, wherein the sheet feeding apparatus is configured to be detachable from an image forming apparatus having the sheet aligning unit.

An image forming apparatus detachably equipped with a sheet feeding device for feeding out stacked sheets.
The sheet feeding device is
A separating means comprising a feeding roller provided in the sheet feeding path and a separating member in pressure contact with the feeding roller;
A registration roller pair for conveying the sheet to the downstream sheet conveyance roller after correcting the registration for adjusting the feeding direction of the sheet separated and fed in the separation unit;
A first pressure contact / separation unit configured to rotate the feeding roller in the sheet feeding direction by rotating in the forward direction and bringing the feeding roller and the separation member into a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction; Driving means;
A second driving unit having a second pressure contact / separation unit that rotates the registration roller pair in the sheet conveyance direction by rotating in the forward direction and puts the registration roller pair in a sheet nip state or a sheet open state by rotating in the reverse direction;
An image forming apparatus comprising:

The first driving means changes the feeding roller from the forward rotation to the reverse rotation after the leading end of the sheet reaches the registration roller pair, thereby bringing the feeding roller and the separation member into a sheet open state. ,
The second driving means changes the registration roller pair from forward rotation to reverse rotation after the leading edge of the sheet reaches the downstream sheet conveying roller, thereby opening the registration roller pair in a sheet open state. ,
The image forming apparatus according to claim 8, controlled as described above.

In the first separation pressure contact unit, the feeding roller and the separation member form a sheet nip state or a sheet open state in accordance with the amount of reverse rotation of the feeding roller by the first driving unit. Configured as
The second separation pressure contact unit is configured such that the registration roller pair forms a sheet nip state or a sheet release state in accordance with the amount of reverse rotation of the relay roller pair by the second driving unit. The
The image forming apparatus according to claim 9.